杂种优势利用2014研
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玉米杂种优势利用摘要:玉米是异花授粉植物,育种主要是利用其杂种优势.本文首先介绍了杂种优势的概念,表现及原则,随后着重讲述了玉米杂种优势的利用,并以玉米与其近缘种和远缘种杂交的利用为例,阐述了玉米杂种优势利用模式及其在生产上的重要性,以及利用的现状和前景,使读者更多的了解玉米杂种优势的有关知识.关键词:玉米;杂种优势;利用1. 杂种优势的概念.表现及原则杂种优势是指两个以上亲本杂交后,所产生的杂种在生长势,生活力,抗逆性,适应性,产量和品质等方面比其亲本优越的现象.它是生物界的普遍现象.其表现是多方面的:(1)营养体优势.多数杂种F代长势旺盛,分蘖力强,根系发达,茎杆粗壮,块根,块茎增大增重.(2)生殖优势.一些主要农作物如玉米,高粱,水稻等杂交种F1的产品多数较高,一般此推广的普通良种增产20%`~40%.(3)抗逆性和适应性方面的优势.杂种F1代生长势强,抵御外界不良环境的能力和适应环境条件的能力往往优于亲本.(4)品质优势.杂种优势在生产上可以大大地提高产量,也应遵循以下原则:1.选配遗传基础差异大的亲本.2.尽量提高亲本的纯合度.3.便于杂交,并能获得大量杂交种子.。
玉米在我国及至全世界被大面积种植,其育种目标在不同地区有所侧重,但大部分是共同性的.现概括地将饲用玉米育种的目标性状分述如下:(1)高产性状.通常认为,产量性状优势的.子粒玉米杂交同样应用较多的饲用产量.(2)稳产性状.该性状主要包括生态适应性和各种抗逆性两方面(3)营养价值(4)早熟性(5)适应机械化收获的性状,如适宜的植株高度和穗位高度.玉米是最重要的饲用作物之一,适合于许多地方种植,但因为各地区地理位置,气候条件等的不同,又需要育种家们培育出许多适合当地种植的优良品种,杂种优势就是一个重要的研究方向,下面我们将分别论述玉米与其近缘种,远缘种的杂交。
2. 玉米与其近缘种的杂交2.1杂交试验目前,栽培种与其近缘物种直接杂交仍是将近缘物种基因转移到栽培种的主要手段。
专题二十一从杂交育种到基因工程【高频考点解读】1.生物变异在育种上的应用2.转基因食品的安全【热点题型】题型一遗传育种的方法及原理例1、如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法,有关说法错误的是( )A.培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→ⅤB.通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的C.通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异D.过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【提分秘籍】1.诱变育种与杂交育种相比,前者能产生前所未有的新基因,创造变异新类型;后者不能产生新基因,只是实现原有基因的重新组合。
2.在所有育种方法中,最简捷、常规的育种方法——杂交育种。
3.杂交育种选育的时间是F2,原因是从F2开始发生性状分离;选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。
4.杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种,而杂种优势则是通过杂交获得种子,一般不是纯合子,在杂种后代上表现出多个优良性状,但只能用杂种一代,因为后代会发生性状分离。
5.诱变育种尽管能提高突变率,但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体;突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利,只是与自然突变相比较,二者都增多。
6.杂交育种与杂种优势的区别(1)杂交育种是通过有性生殖,使不同的优良性状组合到后代的一个个体中,从而选育出优良品种的方法。
(2)杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代,在适应能力等方面优于两个亲本的现象。
7.不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点(1)培育杂合子品种——杂种优势的利用在农业生产上,可以将杂种一代作为种子直接利用,如水稻、玉米等。
①基本步骤:选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。
②特点:高产、优质、抗性强,但种子只能种一年。
(2)培育纯合子品种①培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交,F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。
②培育双显纯合子或隐—显纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植。
蓖麻杂交种跨出国门作者:来源:《农业知识·乡村季风》2014年第01期被誉为“中国蓖麻杂种优势利用第一人”的黄家祥,36年来先后选育并通过省级审定的蓖麻新品种10个,国内累计推广33.3万多公顷,直接增加经济效益超过12亿元。
现在,他的团队迈出了新的步伐:“家祥”牌蓖麻杂交种子远涉重洋,扎根蓖麻原产地非洲大陆。
2013年9月底,从非洲传来好消息:淄博家祥蓖麻种业科技有限公司与塞内加尔政府签署了合作种植蓖麻的协议。
塞内加尔总统对此十分重视,专门安排财政部长主持庆祝仪式,并接见了家祥蓖麻种业公司的业务代表。
塞内加尔是家祥蓖麻种业公司蓖麻种植业务开拓的第九个非洲国家。
身为淄博家祥蓖麻种业科技有限公司董事长的黄家祥,原是桓台县陈庄乡黄郭村的一名普通农民。
他从1977年开始从事蓖麻杂交育种工作。
一步步走来,取得了专业研究机构及专业人士也难望其项背的突出成绩1984年,育成我国第1个蓖麻杂交种“桓杂2号”,并获得淄博市科技进步三等奖。
蓖麻是雌雄同株自花授粉作物,用常规蓖麻自交系单靠人工去雄配制一代杂交种,周期长、工作量大、成本高,杂交种的杂交率只有60%。
他从国外资料中获悉,美国、印度在上世纪六七十年代就育成了蓖麻雌性系,推动了蓖麻杂交种化,这给他指明了育种方向。
于是他运用化学、物理、人工农艺措施诱导等技术,经过10年不懈努力,于1994年育成了我国第1个蓖麻单雌性自变系“841-1”,利用蓖麻雌性系做母本,育成了我国第1个采用二系法制种技术组配的蓖麻杂交种“淄蓖麻1号”,并成为国内第1个审定命名蓖麻杂爻种的选育者。
完成了山东省科委立项的课题“蓖麻杂交种选育”,随后他育成的“淄蓖麻2号”2004年在内蒙古自治区临河市示范种植,平均667平方米(1亩)产量360千克,创当时全国单产最高纪录。
2000年他承担了国家星火计划项目——《蓖麻新品种大面积推广种植技术开发》,推广面积达6.67万公顷。
蓖麻种植历史悠久,但是几百年来,老百姓一直拿自留的农家常规种子来种植,产量较低,效益也较低。
新疆农业大学姓名:***班级:动科126 专业:动物科学学号:*********家畜育种学试题(2014年12月5日)一、名词解释:1、家畜:驯化了的哺乳动物(侠义),已驯化的动物(广义)。
2、品种:具有有益经济性状,并能满足人类一定要求,对一定的自然和经济条件有适应能力的,并随人工选择和自然选择条件的改变而能够改变生产力的方向,同时将性状特性能够稳定遗传给后代的家畜群体。
3、生长发育:家畜以受精卵开始,进行一系列的细胞分裂和分化,形成各种不同形态,不同机能的组织器官构成一个完整个体的整个过程。
4、累积生长:任何一个时期所测得体重和体尺,代表该家畜被测定以前生长发育的累积结果。
5、绝对生长:指在一定时期内的增长量,用以说明某个时期内家畜生长发育的绝对速度。
6、经济成熟:指家畜经济利用状况为最佳的时期。
7、性成熟:指家畜的生殖机能开始正常活动,能够繁殖后代的时期。
8、生产力(生产性能):指家畜能产出合乎标准的,有一定数量的畜产品的同时,对各种饲料和设备的利用能力。
9、性能测定:指确定重要经济性状,并对其表型值施行度量的过程。
10、群体遗传结构:指该群体各种重要经济性状的基因频率和基因型频率。
11、基因频率:在一个群体中,某一等位基因的数量占同一基因座上全部等位基因总数的比率。
12、基因型频率:某一基因座上特定的基因型在该基因座全部基因型上所占的比率。
13、系谱:指某一种畜的父母亲及各祖先的编号、生产成绩及鉴定结果等重要历史性资料所记载的文件。
14、自然选择:自然环境因素对生物的作用。
15、人工选择:指人类从家畜群体中,根据自己的要求,选择合乎标准的优良个体留作种用的方法。
16、表型选择:指根据家畜实际表现的好坏来进行选择的方法。
17、基因型选择:根据所得性状基因型的具体表现进行选择的方法。
18、育种值:影响数量性状累加基因的加性效应。
19、综合选择指数:把多个性状的资料综合在一起,而制定的一种指数。
2014年湖南农业大学硕士招生自命题科目试题科目名称及代码:339农业知识综合一适用领域:农业推广硕士作物、园艺、农业资源利用、植物保护、草业、种业领域考试需带的工具:考生注意事项:①本试题由植物学、遗传学、植物生理学、农业生态学、植物育种学、土壤学6个部分组成,每个部分分值50分,由考生任选三部分作答,并注明所选部分的序号和科目名称。
如考生作答多于3个部分,则以答题纸上前三部分计分。
②所有答案必须做在答题纸上,做在试题纸上一律无效。
③按试题顺序答题,在答题纸上标明题目序号。
(一)植物学(50分)一、名词解释(共10分,每小题2分)1、分生组织2、等面叶3、聚花果4、维管束5、双名法二、填空题(共计20分,每空1分)1、可引起茎伸长的分生组织有、,可引起茎增粗的分生组织为。
2、高等植物包括苔藓植物、、和。
3、被子植物常见的分枝方式有、、和及禾本科植物的等几种分枝方式。
4、菊科植物的主要识别特点是花序,雄蕊,果。
5、双子叶有胚乳种子由种皮、、三部分构成,它们分别由、、发育而来。
6、侧根的起源方式为,而叶片的起源方式属于。
三、问答题(共计20分,每小题5分)1、质体有几种类型?各主要功能是什么?2、说明输导组织的细胞类型、特点及在植物体中的分布和作用。
3、以玉米为例说明单子叶植物叶的结构。
4、阐述植物传粉的方式、主要适应特征及在农业生产上的应用。
(二)遗传学(50分)一、名词解释(共计20分,每小题2分)1.测交:2.等位基因:3.三体:4.遗传力:5.单倍体:6.连锁群:7.细胞质雄性不育:8.伴性遗传:9.数量性状:10.相互易位染色体:二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,共计20分,每小题2分)1.F+细菌与F-细菌杂交,将使F-细菌转变为F+细菌。
()2.易位杂合体会导致半不育性,其产生半不育的原因主要是因为相邻式分离和交替式分离的机会大致相等引起的。
()3.杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交,F1在生活力、繁殖力、抗性等方面都超过双亲平均值,甚至超过高亲值的现象。
袁隆平农业方面的小故事袁隆平农业方面的小故事(50字以内)1、1965年7月,袁隆平又在14000多个稻穗中逐穗检查到6株不育株,并在此后两年播种中,共有4株成功繁殖了1~2代。
其研究彻底推翻由传统经典理论米丘林、李森科的“无性杂交”学说,并推论水稻亦有杂交优势。
通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻,可以大幅度提高水稻产量。
2、1966年2月28日,发表第一篇论文《水稻的雄性不孕性》,刊登在中国科学院主编的《科学通报》半月刊第17卷第4期上。
5月,国家科委九局局长赵石英同志,获悉袁隆平发表的《水稻的雄性不孕性》一文后,引起高度重视,以科委九局名义致函湖南省科委与安江农校,支持袁隆平的水稻雄性不育研究活动,指出这项研究的意义重大,如果成功,将使水稻大幅度增产。
扩展资料:袁隆平的主要贡献:1、袁隆平在国内率先开展水稻杂种优势利用研究。
在他撰写的第一篇论文《水稻的雄性不孕性》中,提出了:“要想利用水稻杂种优势,首推利用雄性不孕性”。
他的理论与研究实践是对经典遗传学理论的挑战,否定了水稻等“自花授粉作物没有杂种优势”的传统观点。
2、袁隆平解决了三系法杂交稻研究中的三大难题。
一是提出用“野生稻与栽培稻进行远缘杂交”的技术方案,终于找到了培育雄性不育系的有效途径,于1973年实现了不育系、保持系和恢复系的“三系”配套。
3、袁隆平提出了杂交水稻的育种发展战略,即方法上由三系到两系再到一系,程序越来越简单而效率越来越高;杂种优势水平上由品种间到亚种间再到远缘杂种优势利用,优势越来越强,促使杂交水稻一步一步向新的台阶迈进。
这一思路已被国内外同行采用,并成为杂交水稻育种发展的指导思想。
4、袁隆平解决了两系法中的一些关键技术难题。
如1989年在两系法研究遇到重大挫折的时候,他提出了选育实用光温敏核不育系导致不育的起点温度指标和选育的技术策略,使两系法杂交水稻研究走出了低谷。
袁隆平的人物事迹介绍材料袁隆平(1930年9月7日-)生于北平(今北京),祖籍江西省九江市德安县,现在居住在湖南长沙。
154中国草食动物科学2014年专辑羊为父本与母本小尾寒羊进行杂交,其F,产肉性能与参考文献母本地方品种小尾寒羊相比,均有一定程度的提高。
由【1】国家遗传资源委员会.中国畜禽遗传资源志羊志[嘲.北京:中国农业出版社,2012.此可见,利用外来引人品种与现有地方品种进行杂交.【21国家统计局.2012年中国农业统计年鉴【h l】.北京:中国统计出版社,是提高肉羊产肉性能的有效途径。
2012.本研究结果表明,NA杂交试验组生长速度最快:【3】郭志明,李和国.不同肉羊品种与小尾寒羊杂交一代羔羊肉用性能比DX杂交试验组,在胴体重、净肉重、眼肌面积、胴体净较叨.畜牧兽医杂志,2011。
30(3):26-30.肉率指标方面,表现出显著的杂种优势:而在基本营养【4】马惠海,赵玉民。
金海国,等.东北细毛羊肉用类型群性能测定忉.吉林农业大学学报,2011,33(2):210-213.成分方面,3个杂交试验组间无显著差异.且在粗蛋白【5】徐科科,徐廷生,王小平,等.杜泊羊与河南小尾寒羊杂交后代的肉用指标方面3个杂交试验组均显著低于地方品种乌珠穆性能研究田.畜牧与饲料科学,2011,32(5):116-117.沁羊。
因此,如何在提高原有地方品种产肉性能的同时【6】张玉斌,吴建平,雷照民,等.德国美利奴羊与小尾寒羊杂交一代生长及产肉性能研究田.甘肃农业大学学报,2008,43(8):46--50.又保持地方品种特有的肉质性状.将是肉羊杂交选育[71T金文,张果平。
王德芹,等.杜泊羊、萨福克羊、无角陶塞特羊与小尾应解决的关键问题.寒羊杂交优势利用研究田.中国草食动物,2006,26(5):12—14.努比亚羊与贵州黑山羊杂交性能研究洪开祥1,余荣权2,徐科礼2,陈太蟹,许永强z,王清颖3(1.贵州省贵州县农业局,贵州561500;2.贵州省贵州县草地畜牧中心;3.贵州省贵州县新店乡畜牧站)摘要:引进优良努比亚羊(黑色)作父本,利用其早期生长快(6月龄羊,公羊重达23 kg,母羊重达19.6kg以上;10月龄公羊重达40kg以上,母羊重达33.5kg以上)及其繁殖率高(年均繁殖率高达300%v2上)等优良遗传性能,以本地黑山羊为母本进行杂交,子代遗传其父本和母本的优良性状。
作物杂种优势研究与利用一、作物杂种优势利用●(一)、利用的简史●杂种优势 (heterosis) ?:即F1>P1、P2。
●普遍现象;动物早于植物。
●1400多年前《齐民要术》:马×驴→骡。
●1637 年《天工开物》:杂种蚕利用。
●Kolreuter (1763):烟草杂种优势。
●Mendel (1865) :豌豆株高优势。
●Darwin (1877) :玉米等作物的杂种优势。
异交有利、自交有害。
●Shull(1908):“杂种优势,Heterosis”;提出选育单交种的基本程序,建议商业化利用玉米单交种。
因自交系不理想 , 杂交种子成本高 , 单交种未能大面积应用。
●Jones (1918 ):双交种, 杂交玉米商业化●20世纪 20 年代中后期 , 美国创建了一批专门从事杂交玉米种子的种子公司 , 玉米杂交种迅速推广。
●1934 年,玉米杂交种只占玉米种植面积的 0.40%●1944 年,占 56%。
●1956 年后普及玉米杂交种。
●1963 年后,自交系选育水平提高 , 基本为单交种。
(二)利用杂种优势的途径●两个基本条件●杂交组合优势强,特别是对照优势强。
●繁殖与制种工序简易,种子成本低。
●途径●人工去雄杂交制种●人工去雄,人工授粉,如棉花●人工去雄,自然授粉,如玉米、菠菜●化学杀雄制种●利用自交不亲和性●利用雄性不育性:●CMS,cytoplasmic male sterility。
洋葱●GMS, genic male sterility(三)植物杂种优势普遍利用大田作物:黑麦、向日葵、烟草、小麦、大麦、燕麦、谷子、珍珠粟、甜菜以及苜蓿等牧草。
蔬菜作物:番茄、洋葱、茄子、黄瓜、西葫芦、南瓜、甘蓝、花椰菜、白菜、萝卜、胡萝卜、菠菜、辣椒、芹菜、菜豆、豌豆、马铃薯。
其它植物(作物):椰子等果树植物,桉树等林木植物以及秋海棠等观赏植物。
作物杂种优势利用是现代作物育种研究的热点,进展非常快。
(四)我国杂优利用现状●杂交水稻:研究始于1964 年,73 年三系配套,76 年开始推广种植。
水稻中,杂交种(CMS+GMS)约占50%左右,产量占60%以上。
1976-2007年,累计种植60多亿亩,增产粮食6亿多吨。
杂交水稻:开创了自花授粉作物杂种优势利用的先例, 处于国际领先地位。
(日本、IRRI)发展趋势利用籼粳亚种间杂种优势具有20%以上的增产潜力。
将常规手段与分子技术相结合“种三产四”丰产工程用三亩地产出现有四亩地的粮食,节约1/4土地。
不断破单产记录:Ⅱ优6号:2004年创单产1219.9 kg新世界记录。
Ⅱ优28:2005年创单产1229.97kg世界新记录。
Ⅱ优4886:2006年亩产1279.7kg。
协优107:2006年亩产1287kg。
Y两优2号:2011年9月,亩产突破900gk,达926.6 gk甬优12: 2012年11月,亩产963.65gk下一步我国将启动四期超级稻育种计划,向亩产1000gk的目标攻关。
●籼粳优势利用四大难题:结实率低、植株过高、生育期长、籽粒不饱满。
●籼粳交杂种不育:胞质效应、染色体结构差异、基因控制。
张桂权等认为籼粳杂种不育性主要表现为花粉不育,并且至少由Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf等6个花粉不育基因座位所控制。
●9 种CMS和1种GMS用于生产:W A、G、ID、D、DA、HL、K、BT 、DT和P (T)GMS。
其中,WA、G、ID和D型应用推广面积最大。
●从野生稻中发掘一种新型的广保型雄性不育细胞质,称为F细胞质(CMS-FA)。
野败型(W A )不育系●胞质来源于普通野生稻天然败育株(wild abortive, WA ) , 孢子体雄性不育。
应用最大(均占60%左右)。
●代表不育系: 珍汕97A、V 20A、V 40A和金23A 等。
代表性组合: 汕优63、汕优46、威优77 等。
汕优63 已应用10 多年, 创4个第一。
●冈型(G)不育系●胞质来源于西非籼稻(Gambiaka, G) 。
●有籼籼交和籼粳交转育成的不育系,有孢子体不育(如: 朝阳1 号A),也有配子体不育(如, 青小早A )●生产应用的属孢子体不育, 花粉败育特征与W A相似。
●代表不育系: 冈朝1 号A、冈46A、冈二A 等。
代表组合: 冈优12、冈优22等系列组合。
90年代末本世纪初,面积大。
品质不佳。
●印尼水田谷型(ID )不育系●胞质来源于印尼水田谷6 号( Indonesia 6, ID ) , 属孢子体不育类型,花粉败育特征与W A相似。
●代表不育系:优IA、II-32A 等。
●代表组合:II优明86,II优3301等。
II优系列组合近年来推广速度非常快,总面积居第二位。
2007年种子滞销。
● D 型不育系●胞质来源于籼稻D issiD52/37(D ),属孢子体不育,花粉败育特征与W A相似。
●代表不育系:D汕A、D297A、D62A、D18A、D702A 等。
●代表组合:D 优63、D优10 号、D297 优63 等。
●所配组合面积近年来有所增加。
●矮败型(DA )不育系●胞质来源于江西矮秆野生稻(DA ),属孢子体不育类型,花粉败育特征与W A相似。
●代表不育系:协青早A 。
●代表组合:协优46、协优63、协优64等。
●协优系列组合播种面积居第四位, 且较稳定。
●红莲型(HL)不育系●胞质来源于海南红芒野生稻(HL),属配子体不育类型。
雄性败育特征是花药浅黄色、不开裂,花粉多在二核期败育, 花粉以圆败为主, 较高温度下能自交结实。
●代表不育系:红莲青四A、粤泰A、广41A 等●代表组合:红莲优6号,粤泰优9号、珞优8号珞优8号:表现不错●K-型不育系●胞质来源于K52 (粳稻)。
●以粳稻作母本(胞质供体),用籼稻作轮回亲本进行连续回交,育成的籼型不育系----粳质籼核。
●代表不育系:K 青A、K19A、K17A 等。
推广组合:K 优402 、K 优195等。
●包台型(BT)不育系●胞质来源于印度籼稻Chinsurah Boro II 与台中65 杂交育成(BT ),属配子体不育类型。
●代表不育系:黎明A、秀岭A、六千辛A等。
●代表组合:黎优57、秀优57等。
粳杂,推广面积有限。
●滇型(Dian-type, DT)不育系●胞质来源于粳稻品种台北8 号半不育及低不育株, 与地方品种红帽缨杂交、回交育成的滇一型●胞质来源于粳稻的DT2、DT4、DT6 和DT8 型●胞质来源于普通野生稻的D9 型●均属配子体不育类型●代表不育系:丰锦A、D56A、滇榆1 号A 等。
●代表组合:滇杂25、寻杂29、寻杂36 和榆杂29 等。
粳杂,感稻瘟病, 生态适应性差,推广有限。
杂交玉米:20 世纪30 年代, 因连年战乱, 有限的育种成果未能推广利用。
50 年代,推广品种间杂交种,60 年代推广双交种,70 年代推广单交种。
目前全国杂交玉米占80%左右。
杂交高梁:研究始于20 世纪50 年代后期, 60 年代后期开始推广杂交种(CMS), 目前杂交种约占70% 。
杂交小麦:研究始于1965 年, 当时北农大蔡旭教授从国外引进了T型CMS材料(质来自提莫菲维小麦,核来自普通小麦),实观了三系配套。
但是不育系对恢复系要求过于苛刻,一直没有配出强优势杂种。
近些年来育成一些新质源(K型、V型等)不育系,其恢复源较广,已选出一批强优势组合, 正在进行区域试种。
但离大面积应用尚有一段距离。
●杂交棉花:研究始于20 年代中期,70年代开始推广应用,目前杂交棉占20%左右(印度杂交棉面积占50%,产量占70%)。
●两个特点:●抗虫杂交棉基本取代了非抗虫棉。
●人工制种为主,不育系(CMS和GMS)制种为辅。
人工制种占90%。
CMS不育系的恢复源窄,杂种优势不强,几乎没有生产应用。
GMS 棉花杂交种, 在生产有一定面积。
杂交油菜:研究始于60 年代中期, 80 年代开始推广, 目前杂交种占60%左右(其中双低杂交种占50%),比常规种一般增产15-20%。
选育“双低(低介酸、低硫苷)”杂交种是当前油菜育种的主攻方向。
杂交大豆:美国Davis(1985)报道了第一个大豆CMS不育系。
20世纪90年代,我国实现了三系配套。
目前已发现4个不育细胞质供体。
尽管三系的选育相当成功,但杂交大豆生产利用的路还长。
最主要障碍是:不育系繁殖及杂交种配制的效率低。
孙寰等育成了“杂交豆1号”,比常规对照品种增产20%以上。
这是世界上第一个也是目前唯一经过正式品种审定、可以商业化应用的大豆杂交种。
孙寰:“大豆之父”他们选择高效传粉昆虫,切叶蜂(从国外引进)在大田开放条件下,开展大规模的应用试验,掌握了大豆杂交种制种技术的关键。
二、作物杂种优势研究(一)作物杂种优势产生机理1、经典遗传学与杂种优势(1)显性假说(dominance hypothesis)Davenport (1908)提出,经Bruce( 1910)和Jones (1917) 发展而来。
假说要点:杂种F1集中了双亲中有利性状的显性基因,由于双亲显性基因的互补作用而产生杂种优势。
幻灯片28(2)超显性假说(over dominance hypothesis)●Shull (1908、1910)提出,经East(1936)发展,也称等位基因异质结合假说(hypothesis of allelic heterozygosity)。
●假说要点:F1的杂合等位基因的互作导致杂种优势。
即Aa>AA或aa,Bb>BB或bb。
●假说认为,杂种优势是由于F1的异质性、以及基因之间复杂的互作引起的。
杂种不一定都有优势。
(3)其它假说●活性基因效应假说认为等位基因纯合时,只有一个具有活性,对表型的形成产生作用;但基因杂合时,异质基因都具有活性,这些活性基因间的相互作用,使杂种产生优势(钟金城等)。
●遗传平衡假说●认为异花授粉植物自交系发育不良是因为它失去了遗传平衡,而杂种的异质结合遗传平衡系统可以表现杂种优势(Turbin,1964,1979)。
该假说综合考虑了细胞质与细胞核间的相互作用,个体发育与系统发育的联系,环境条件对性状发育的影响。
●基因网络系统假说鲍文奎先生根据小黑麦远缘杂交结果,认为生物基因组组成一个使基因有序表达的网络,将各种基因的活动联系在一起。
杂种一代是两个不同基因组形成的新网络系统,当等位基因成员处于最佳的工作状态时,表现杂种优势。
2、分子遗传学与杂种优势(1)核质基因组互补与杂种优势线粒体、叶绿体和核基因组的互补(包括酶系统、mRNA组成、细胞器大小互补等)导致作物杂种优势的形成。
优势杂种在DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译量增加, 遗传信息量和核糖体重复数增加,杂种细胞中各种酶和调控元件的工作效率提高。